Mixed Reality Showcase:
Mit der HoloLens zur Maschinenbedienung der Zukunft.
In diesem Mixed Reality-Projekt mit unserem Kunden KBH Maschinenbau entwickelten wir einen Messeshowcase für die HoloLens, um den Workflow der Bediener der Sprühanlage-CAP maßgeblich zu verbessern.
Es galt, die innovativen Möglichkeiten der HoloLens in einem Szenario optimal mit der Technik von KBH zu verbinden.
"Auch in diesem Projekt konnten wir mit unserem Kunden die Besonderheiten von MR zu seinem Vorteil nutzen. Der Case bietet durch die neuen Bedienmöglichkeiten einen deutlichen Mehrwert für alle Maschinenbediener."
Das Projekt starteten wir mit dem Team von KBH in einem kollaborativen Scoping Workshop. Diesen nutzten wir, um uns die Maschine genau anzuschauen, Aufgaben und Arbeitsabläufe der Bediener kennenzulernen und gemeinsam mit dem Projektteam von KBH potentielle Ideen für den Ablauf des Showcase Szenarios zu evaluieren. Dabei bewies sich die Synthese des technischen Know-hows von KBH mit unserer Erfahrung in den Bereichen Mixed Reality, UX Design und Software Engineering als besonders gewinnbringend. Neben der Sondierung eines passenden Szenarios entwickelten wir während des Workshops zudem direkt ein Storyboard, in dem wir direkt den Ablauf des Szenarios in Form von Scribbles visuell festhielten.
Auf ein Grobkonzept mit Wireframes und regelmäßige Absprachen mit KBH folgte dann das Visual Design. Nach einer intensiven internen Testphase führten wir die finale Validierung an der Maschine vor Ort durch. Dadurch stellten wir sicher, dass besonders MR-spezifische Gestaltungsmerkmale, wie die Platzierung der Dialoge oder die Darstellung von Farben durch das additive Farbsystem der HoloLens, optimal beachtet wurden. Zu guter Letzt erfolgte nicht nur die Übergabe der Applikation, sondern wir richteten diese auch final und ready-to-use auf der HoloLens von KBH ein.
Der Showcase setzt sich aus zwei Szenarien zusammen. Im ersten Fall kann der Bediener die Position der Düsen, die Steine innerhalb der Maschine besprühen, über die HoloLens ändern. Aktuell, also ohne HoloLens, ist die Positionsänderung nur über eine Handfernbedienung sowie einen prüfenden Blick des Bedieners von unten in die Maschine selbst möglich. Durch die HoloLens kann der Bediener die Düsen bequem von außen positionieren, obwohl sie durch das Gehäuse der Maschine verdeckt sind. Nach Einstellen der neuen Position kann er über die HoloLens das Verschieben der Düsen außerdem in Echtzeit verfolgen — vergleichbar mit einem „Röntgenblick“ durch die Maschine.
Der zweite Teil des Showcase besteht aus einem Instandhaltungsszenario: die Maschine meldet dem Bediener eine verstopfte Düse. Unsere Applikation auf der HoloLens leitet ihn dann, mittels konkreter Anweisungen, durch die benötigten Schritte: die Maschine muss geöffnet, die betroffene Düse gefunden und ausgetauscht werden; die Maschine ist danach wieder sachgemäß zu schließen und zu starten. Während jeder dieser Schritte sieht der Träger der HoloLens genau, wie die Arbeitsschritte auszuführen sind — und zwar auf den Zentimeter genau. Dies ist, besonders im Industrie-Kontext, einer der größten Vorteile von Mixed Reality.
In diesem Projekt bilden Hardware und Software eine perfekte Einheit. Sensoren an Maschinenteilen, wie beispielsweise den Düsen oder der Tür zum Öffnen der Maschine, übermitteln ständig Daten über ihren Status an die HoloLens. Die Kommunikation verläuft über eine SPS: diese ist nicht nur physisch mit der Maschine verbunden, sondern sendet und erhält stetig Impulse sowie Statusinformationen. Die Datenübermittlung zwischen SPS und HoloLens verläuft über VisiWin, die Maschinensteuerungssoftware unseres Partners Inosoft GmbH, und OPC-UA.
KBH Maschinenbau ist Teil der Baustoffwerke Gebhart & Söhne GmbH & Co. KG mit ca. 130 Mitarbeitern an drei Produktionsstandorten in Süddeutschland. Als zielorientiertes Unternehmen plant, konstruiert und fertigt KBH Sonderanlagen für die Veredelung von Betonprodukten, insbesondere Betonpflastersteinen. Was KBH europaweit einzigartig in dieser Branche macht, ist die Kombination aus Steinhersteller und Maschinenbauer.
